水泵性能曲线测定试验指导书

1.2离心泵性能特性曲线测定实验 1.2.1实验目的1）．了解离心泵结构与特性，学会离心泵的操作。

2）．测定恒定转速条件下离心泵的有效扬程(H)、轴功率(N)、以及总效率（η）与有效流量(V)之间的曲线关系。

3）．测定改变转速条件下离心泵的有效扬程(H)、轴功率(N)、以及总效率（η）与有效流量(V)之间的曲线关系。

4）．测定串联、并联条件下离心泵的有效扬程(H)、轴功率(N)、以及总效率（η）与有效流量(V)之间的曲线关系。

5）．掌握离心泵流量调节的方法（阀门、转速和泵组合方式）和涡轮流量传感器及智能流量积算仪的工作原理和使用方法。

6）．学会轴功率的两种测量方法：马达天平法和扭矩法。

7）．了解电动调节阀、压力传感器和变频器的工作原理和使用方法。

8）．学会化工原理实验软件库（组态软件MCGS 和VB 实验数据处理软件系统）的使用。

1.2.2基本原理离心泵的特性曲线是选择和使用离心泵的重要依据之一，其特性曲线是在恒定转速下扬程H 、轴功率N 及效率η与流量V 之间的关系曲线，它是流体在泵内流动规律的外部表现形式。

由于泵内部流动情况复杂，不能用数学方法计算这一特性曲线，只能依靠实验测定。

1 ) 流量V 的测定与计算采用涡轮流量计测量流量，智能流量积算仪显示流量值V m 3/h 。

2) 扬程H 的测定与计算在泵进、出口取截面列柏努利方程：gu u Z Z g p p H 221221212-+-+-=ρ (1—9) p 1,p 2：分别为泵进、出口的压强 N/m 2 ρ：液体密度 kg/m 3u 1,u 2：分别为泵进、出口的流量m/s g ：重力加速度 m/s 2 当泵进、出口管径一样，且压力表和真空表安装在同一高度，上式简化为： gp p H ρ12-=(1—10)由式（1-10）可知：只要直接读出真空表和压力表上的数值，就可以计算出泵的扬程。

本实验中，还采用压力传感器来测量泵进口、出口的真空度和压力，由16路巡检仪显示真空度和压力值。

离心泵特性曲线测定一、实验目的1．了解离心泵结构与特性，熟悉离心泵的使用； 2．掌握离心泵特性曲线测定方法；3．了解电动调节阀的工作原理和使用方法。

二、实验原理离心泵的特性曲线是选择和使用离心泵的重要依据之一，其特性曲线是在恒定转速下泵的扬程H 、轴功率N 及效率η与泵的流量Q 之间的关系曲线，它是流体在泵内流动规律的宏观表现形式。

主要参数与公式：)4.0(00m h h gP P He vm =++=g Q He Ne ρ⋅⋅=N Ne =η三、实验装置四、实验步骤1、 灌水。

先开出口阀，再开灌水阀灌泵，灌满后，关闭灌水阀和出口阀。

2、 开启水泵。

3、 单击出口阀手柄下方，每单击一次，增大一次，认为数据可行，单击“记录数据”，即一组数据，依次在最大流量范围内（4.82L/s ），取10~15组数据。

4、 数据记录完毕后，关闭出口阀，再关闭水泵。

五、数据处理Q(L/s) Pv(*0.01mPa) Pm(*0.1mPa) N(w)He(m) Ne(w) n(%) 1 0.089 1.1395 2.1178 409.60 23.15 20.17 4.924 2 0.458 1.1975 2.1315 471.48 23.35 104.69 22.204 3 0.758 1.2668 2.1376 524.99 23.48 174.24 33.189 4 1.005 1.3389 2.1364 570.61 23.54 231.60 40.588 5 1.301 1.4437 2.1251 626.53 23.54 299.82 47.854 6 1.608 1.5740 2.0997 685.23 23.41 368.52 53.780 71.903 1.72042.0604741.5523.16431.4758.184流量计电机出口阀 压力表真空表灌水阀8 2.207 1.8933 2.0038 798.75 22.76 491.76 61.5669 2.503 2.0837 1.9325 852.88 22.23 544.73 63.86910 2.790 2.2894 1.8488 903.20 21.58 589.43 65.26011 3.103 2.5379 1.7421 954.87 20.75 630.35 66.01412 3.406 2.8028 1.6256 1000.90 19.83 661.22 66.06213 3.702 3.0854 1.5017 1041.34 18.85 683.17 65.60414 4.002 3.3960 1.3692 1077.01 17.82 698.18 64.82515 4.306 3.7361 1.2320 1106.92 16.77 706.95 63.866六、思考题1、试从所测实验数据分析，离心泵在启动时为什么要关闭出口阀门？答：防止电机过载。

离心泵性能实验指导书一、实验目的了解实验设备，掌握离心泵实验方法，测绘离心泵在给定转速下，泵的压头H 、功率P 和效率η与流量Q 的关系曲线，验证理论推导特性曲线的正确性，并分析确定泵的额定工作点。

二、实验装置水泵试验台按其回路系统形式一般分为开式和闭式两种。

本试验台为开式试验装置，如图所示，由电机1、联轴节、传感器2、离心泵3、吸水池13、底阀6、吸入管8、排出管9、涡轮流量变送器10、调节阀门11及排出尾管12组成。

三、实验原理1、流量的测量它是由LW —SO 涡轮流量变送器10及XSF —40B 型流量积算仪配套使用，从而实现流量的测量。

A 、LW —50涡轮流量变送器它是由叶轮组件、导流体、壳体及前置放大器组成，其结构简图见图示、其工作原理是当被测液体流经变送器时。

变送器内的叶轮借助于流体的动能而旋转，叶轮则周期性地改变磁电感应系统中的磁阻值，使通过线圈中的磁通量发生变化而产生脉冲电信号，经前置放大后，送至二次仪表，实现流量的测量。

B 、 S F —40B 流量指示积算仪XSF —40B 能测定电频率讯号的瞬时值，当它与频率输出的流量变送器使用时，可测定流量的瞬时值，瞬时值的指示以HZ （赫兹）表示，量程分二档：0~500HZ 0~3000HZ由涡轮变送器送来的电脉冲信号的频率(f) 与流量(Q)在测量范围内有线性关系：F=ξQ （HZ ）其中ξ为涡轮变送器的流量系数，其物理意义是：每流过单位容积（升）的液体所发出的脉冲数（脉冲数/升）所以Q=f(L/S —升/秒) 2．泵的转矩、转速及轴功率P 的测量采用JCIA 转矩转速传感器及其配套的二次仪表JSGS —1转矩转速功率仪配合测量。

A ． JCIA 传感器该传感器的基本原理是通过磁电变换，把被测转矩、转速换成具有相位差的两个电信号。

这两个电信号的相位差的变化与被子测转矩的大小成正比，把这两个电信号输入到JSGS —1。

转矩转速功率仪即显示出转矩、转速及功率的大小。

实验1：离心泵性能曲线测定一、实验原理：离心泵的主要性能参数有流量Q （也叫送液能力）、扬程H(也叫压头)、轴功率 N 和效率η。

在一定的转速下，离心泵的扬程H 、轴功率N 和效率η均随实际流量Q 的大小而改变。

通常用水经过实验测出：Q-H 、Q-N 及Q-η之间的关系，并以三条曲线分别表示出来，这三条曲线就称之为离心泵的特性曲线。

离心泵的特性曲线是确定泵适宜的操作条件和选用离心泵的重要依据。

但是，离心泵的特性曲线目前还不能用解析方法进行精确计算，仅能通过实验来测定，而且离心泵的性能全都与转速有关；在实际应用过程中，大多数离心泵又是在恒定转速下运行，所以我们要学习离心泵恒定转速下特性曲线的测定方法。

泵的扬程用下式计算：He=H 压力表+H 真空表+H 0+(u 出2-u 入2)/2g式中：H 压力表——泵出口处压力H 真空表——泵入口处真空度H 0——压力表和真空表测压口之间的垂直距离 泵的总效率为：Na Ne=η 其中，Ne 为泵的有效功率：Ne=ρ·g ·Q ·He式中：ρ——液体密度g ——重力加速度常数 Q ——泵的流量Na 为输入离心泵的功率：Na=K ·N 电·η电·η转式中：K ——用标准功率表校正功率表的校正系数，一般取1 N 电——电机的输入功率η电——电机的效率η转——传动装置的传动效率二、实验设备及流程：设备参数：泵的转速：2900转/分额定扬程：20m电机效率：93% 传动效率：100%水温：25℃泵进口管内径：41mm泵出口管内径：35.78mm 两测压口之间的垂直距离：0.35m涡轮流量计流量系数：75.78三、实验操作：第一步：灌泵因为离心泵的安装高度在液面以上，所以在启动离心泵之前必须进行灌泵。

如下图所示，打开灌泵阀。

在压力表上单击鼠标左键，即可放大读数（右键点击复原）。

当读数大于0时，说明泵壳内已经充满水，但由于泵壳上部还留有一小部分气体，所以需要放气。

实验、水泵性能曲线测定试验一、实验目的与要求1、掌握水泵的测试技术，了解实验设备及仪器仪表的性能和操作方法。

2、测定P-100自吸泵的工作特性，作出特性曲线。

二、实验装置实验装置如图5-1所示，是按国际“DB3216-82离心泵、混流泵、轴流泵试验方法”，并结合教学要求而设计的水泵实验装置，装置中备有循环供水系统，实验泵8为P-100型自吸式水泵，供电电压为220V，泵的最大输出功率为300W，最大吸程大于6m水柱，最大总扬程可达30m水柱。

本装置运行时采用电测量法测量泵的轴功率，即用电功率表1电动机3的输入功率，再根据电动机的效率确定电动机的输出功率。

因电动机与泵同轴连接，故传动机械效率为1.0，电动机的输出功率即为泵的轴功率。

泵的转速由非接触型光电转速表4测量。

泵的出水先经稳水压力罐5稳压后，再通过管道7送回蓄水箱13。

泵的流量由阀门9调节，并由文丘里流量计12和传感器11、电测仪16测量。

泵的进、出水管压力由真空表15和压力表10测量。

关小进水阀14可提高吸水扬程，直至泵体内产生汽化。

稳水压力罐5对该系统的压力稳定性起到了非常有益的作用，是本实验装置的特点之一。

三、实验原理对应某一额定转速n，泵的实际扬程H，轴功率 N，总效率η，与泵的出水流量Q之间的关系以曲线表示，称为泵的特性曲线，它反映出泵的工作性能，作为选择泵的依据。

即用三个函数关系表示：H= f1（Q）； N=f2（Q）；η=f3（Q）这些函数可以由实验测定，其测定方法如下：1、流量 Q（10-6m3/s）用文丘里流量计12、电测仪16测量，并由下式确定Q值：Q=A×（△h）B （1）式子中：A、B---经预先标定点得出的系数；△h---文丘里流量计的测压管水头差，由电测仪16读出（cm水柱）。

Q---流量（×10-6m3/s）2、实际扬程H（m水柱）泵的实际扬程系指泵出口断面与进口断面之间的总压头差，是在测得泵进、出口压强，流速和测压表表位差后，经计算取求得。

一、实习目的通过本次实习，使学生了解水泵的基本性能参数，掌握水泵性能曲线的绘制方法，熟悉水泵性能曲线的应用，从而提高学生对水泵性能的认识和实际操作能力。

二、实习内容1. 水泵性能参数的测定（1）测量水泵的流量：使用流量计对水泵在不同工况下的流量进行测量。

（2）测量水泵的扬程：使用压力表对水泵在不同工况下的扬程进行测量。

（3）测量水泵的轴功率：使用功率计对水泵在不同工况下的轴功率进行测量。

2. 水泵性能曲线的绘制（1）根据测量得到的数据，绘制流量-扬程曲线（Q-H曲线）。

（2）根据测量得到的数据，绘制流量-功率曲线（Q-N曲线）。

（3）根据测量得到的数据，绘制流量-效率曲线（Q-η曲线）。

3. 水泵性能曲线的应用（1）分析水泵在不同工况下的性能。

（2）确定水泵的最佳工况。

（3）选择合适的水泵型号。

三、实习过程1. 实习准备（1）准备实验设备：水泵、流量计、压力表、功率计、数据采集器等。

（2）熟悉实验操作步骤。

2. 实习实施（1）测量水泵在不同工况下的流量、扬程和轴功率。

（2）将测量得到的数据输入数据采集器。

（3）根据数据采集器中的数据，绘制水泵性能曲线。

3. 实习总结（1）分析水泵在不同工况下的性能。

（2）确定水泵的最佳工况。

（3）选择合适的水泵型号。

四、实习结果与分析1. 水泵性能曲线的绘制根据实验数据，绘制了水泵的Q-H曲线、Q-N曲线和Q-η曲线。

（1）Q-H曲线：水泵的扬程随着流量的增加而逐渐减小，呈现下降趋势。

（2）Q-N曲线：水泵的轴功率随着流量的增加而逐渐增加，呈现上升趋势。

（3）Q-η曲线：水泵的效率随着流量的增加而先增大后减小，呈现先上升后下降的趋势。

2. 水泵性能曲线的应用（1）分析水泵在不同工况下的性能：通过分析Q-H曲线、Q-N曲线和Q-η曲线，可以了解水泵在不同工况下的性能变化规律。

（2）确定水泵的最佳工况：水泵的最佳工况通常位于Q-η曲线的最高点附近，此时水泵的效率最高。

离心泵特性曲线测定实验指导书离心泵特性曲线测定一、实验目的1．理解离心泵构造与特性，熟悉离心泵的使用； 2．掌握离心泵特性曲线测定方法；二、根本原理离心泵的特性曲线是选择和使用离心泵的重要根据之一，其特性曲线是在恒定转速下泵的扬程H 、轴功率N 及效率η与泵的流量Q 之间的关系曲线，它是流体在泵内流动规律的宏观表现形式。

由于泵内部流动情况复杂，不能用理论方法推导出泵的特性关系曲线，只能依靠实验测定。

1．扬程H 的测定与计算取离心泵进口真空表和出口压力表处为1、2两截面，列机械能衡算方程：f h gug p z H g u g p z ∑+++=+++2222222111ρρ 〔1－1〕由于两截面间的管长较短，通常可忽略阻力项f h ∑，速度平方差也很小故可忽略，那么有 (=H gp p z z ρ1212)-+- 210(H H H ++=表值） 〔1－2〕式中： 120z z H -=，表示泵出口和进口间的位差，m ；和ρ——流体密度，kg/m 3 ； g ——重力加速度 m/s 2；p 1、p 2——分别为泵进、出口的真空度和表压，Pa ；H 1、H 2——分别为泵进、出口的真空度和表压对应的压头，m ； u 1、u 2——分别为泵进、出口的流速，m/s ； z 1、z 2——分别为真空表、压力表的安装高度，m 。

由上式可知，只要直接读出真空表和压力表上的数值，及两表的安装高度差，就可计算出泵的扬程。

2．轴功率N 的测量与计算k N N ⨯=电 〔W 〕 〔1－3〕其中，N 电为电功率表显示值，k 代表电机传动效率，可取95.0＝k 。

3．效率η的计算泵的效率η是泵的有效功率Ne 与轴功率N 的比值。

有效功率Ne 是单位时间内流体经过泵时所获得的实际功，轴功率N 是单位时间内泵轴从电机得到的功，两者差异反映了水力损失、容积损失和机械损失的大小。

泵的有效功率Ne 可用下式计算：g HQ Ne ρ= 〔1－4〕故泵效率为 %100⨯=NgHQ ρη 〔1－5〕 4．转速改变时的换算泵的特性曲线是在定转速下的实验测定所得。

泵特性曲线实验报告一、实验目的本次实验的主要目的是通过对泵的性能测试，获取其特性曲线，从而深入了解泵的工作特性和性能参数，为泵的选型、运行和优化提供依据。

二、实验原理泵的特性曲线通常包括扬程流量（HQ）曲线、轴功率流量（PQ）曲线和效率流量（ηQ）曲线。

扬程是指单位重量液体通过泵所获得的能量，其计算公式为：＄H＝（p_2 p_1) ／（ρg) ＋（v_2^2 v_1^2) ／（2g) ＋ h_{loss}＄，其中$p_1$和$p_2$分别为泵进出口的压力，＄ρ$为液体密度，＄g$为重力加速度，＄v_1$和$v_2$分别为泵进出口的流速，＄h_{loss}＄为管路中的水头损失。

轴功率是指泵轴从原动机获得的功率，可通过测量电机的输入功率并考虑传动效率来计算。

效率是指泵的有效功率与轴功率之比，即$η ＝（ρgQH) ／（P)＄。

通过改变泵的出口阀门开度，调节流量，并测量相应的压力、功率等参数，即可绘制出泵的特性曲线。

三、实验设备本次实验所使用的主要设备包括：1、实验泵：型号为_____，额定流量为_____，额定扬程为_____，额定功率为_____。

2、电机：功率为_____，转速为_____。

3、流量计：类型为_____，测量范围为_____，精度为_____。

4、压力传感器：测量范围为_____，精度为_____。

5、数据采集系统：用于实时采集流量、压力和功率等数据。

四、实验步骤1、检查实验设备的连接是否正确，确保各仪表正常工作。

2、启动电机，使泵在空载状态下运行一段时间，检查有无异常声音和振动。

3、逐渐关闭泵的出口阀门，使流量从最大值逐渐减小，同时记录不同流量下的出口压力、进口压力、电机功率等数据。

4、每个流量点稳定运行一段时间，待数据稳定后进行记录。

5、当流量减小到接近零流量时，停止实验。

6、整理实验数据，计算扬程、效率等参数。

五、实验数据及处理以下是本次实验所记录的原始数据和处理后得到的结果：｜流量（m³/h）｜进口压力（kPa）｜出口压力（kPa）｜轴功率（kW）｜｜｜｜｜｜｜＿____|＿____|＿____|＿____|｜＿____|＿____|＿____|＿____|｜｜｜｜｜根据上述数据，计算得到扬程（H）、效率（η）等参数：｜流量（m³/h）｜扬程（m）｜效率（％）｜｜｜｜｜｜＿____|＿____|＿____|｜＿____|＿____|＿____|｜｜｜｜以流量为横坐标，扬程、轴功率和效率分别为纵坐标，绘制出泵的特性曲线如下：（此处插入 HQ、PQ、ηQ 曲线的图片）六、实验结果分析1、扬程流量特性随着流量的增加，扬程逐渐降低，呈现出非线性的关系。

1.离心泵特性曲线的测定1.1实验目的1. 熟悉离心泵的操作，掌握实验组织方法，了解实验操作原理；2. 学会离心泵特性曲线的测定方法，正确掌握用作图法处理实验数据。

1.2基本原理对一定类型的泵来说，泵的特性曲线主要是指在一定转速下，泵的扬程、功率和效率与流量之间的关系。

由于离心泵的结构和流体本身的非理想性以及流体在流动过程中的种种阻力损失，至今为止，还没有人能推导出计算扬程的纯理论数学方程式。

因此，本实验采用最基本的直接测定法，对泵的特性曲线用实验测得。

见图1，对泵的进出口取1-1截面与2-2截面，建立机械能衡算式：图1 机械能衡算式示意图g P ρ1+h 1+g u 221+H e =g P ρ2+h 2+g2u 22(1) ∴ H e = gu g u h h g P g P 2221221212-+-+-ρρ (2) 从方程式(2)可见，实验规划方法是：P 1－――实验装置中在泵的进口管上装有真空表； P 2―――实验装置中在泵的出口管上装有压力表；ρ―――和温度有关，由温度计测量流体温度； η―――由功率表计量电机输入功率P a ；u ―――管路中需安装流量计，确定流体的流速u ， 欲改变u 需阀门控制；除以上仪表外，配上泵、变频器、管件、阀门、水槽等部件组合成循环管路，见图3实验流程图。

实验操作原理是：按照管路特性曲线和泵特性曲线的交点作为泵的工作点这原理，改变管路阻力可以通过调节阀门开度加以实现，使管路特性曲线上的工作点发生移动，再将一系列移动的工作点的轨迹连接起来，就是泵的扬程曲线，见图2。

1.3 实验流程及说明1.4 实验步骤1. 打开压差传感器平衡阀，关闭阻力、离心泵调节阀，打开引水阀，反复开、关放气阀，气体被排尽后，关闭放气阀和引水阀，启动泵。

2. 实验顺序从大到小，即将阀门开至最大时，作为第一组实验数据共采集16组数据。

3. 实验布点服从大流量多布点，小流量少布点规则，原因是离心泵效率极值点出现在大流量时。